求问修改URBAPAR.TBL后为何无法运行BEP、BEM

Ropshin

tbag 发表于 2025-7-27 22:43
我注意到你更改了在URBPARM.TBL里的很多参数（好事）

首先你测试一下初始的URBPARM.TBL看看能不能让模 ...

看层主您这里近地面设置这么细，是否会导致温度比正常偏高呢。
我之前WRF 4.3.3 BEM设的51层
eta_levels = 1.000, 0.999, 0.998, 0.997, 0.996, 0.993, 0.989, 0.983, 0.975,
               0.965, 0.955, 0.945, 0.930, 0.915, 0.900, 0.875,
               0.850, 0.825, 0.800, 0.775, 0.750, 0.725, 0.700,
               0.675, 0.650, 0.625, 0.600, 0.575, 0.550, 0.525,
               0.500, 0.475, 0.450, 0.425, 0.400, 0.375, 0.350,
               0.325, 0.300, 0.275, 0.250, 0.225, 0.200, 0.175,
               0.150, 0.125, 0.100, 0.075, 0.050, 0.025, 0.000,（第一层距地表4m 第二层距地表12m）

很明显比 之前模拟的dzstretch_s   = 1.1（第一层大概距地表26m）要高个一度左右 算下来要比实际情况高两三度，还不如设1.1精准，差别挺明显的。

为什么会这样的原理说实话不是很明白，但是我猜可能是近地面层数太多了 导致数值不稳定，或者是物理化方案不太对

Ropshin

Kecheng 发表于 2025-7-28 11:12
您好，经过我的测试是BUILDING HEIGHTS: 3出现了问题
默认的是：
BUILDING HEIGHTS: 3

我觉得可能是你这里building height的数值设置的太细了 我building height如下设置是没有问题的

      3.0      38.0
       6.0      30.0
       9.0      24.0
      12.0      8.0

大致思路就是按照他原来的分类规律 把building height最多输出5类

tbag

Ropshin 发表于 2025-9-1 16:01
看层主您这里近地面设置这么细，是否会导致温度比正常偏高呢。
我之前WRF 4.3.3 BEM设的51层
eta_leve ...

我设置的ETA levels层数多是因为BEPBEM需要将前几个大气层嵌入到Urban Canopy Layer中，如果第一个大气层高于最高的楼，那就变成了single urban canopy layer 了。

Ropshin

tbag 发表于 2025-9-2 11:45
我设置的ETA levels层数多是因为BEPBEM需要将前几个大气层嵌入到Urban Canopy Layer中，如果第一个大气层 ...

明白您说的意思了，确实是不太懂这方面。我之前所有实验第一层的高度都到26m，尝试设置过与您类似值来计算W10，但经常会导致w-cfl崩掉。后面就没设置了。现在在按照您的设置，减小time_step进行模拟，看看效果和之前相比怎么样。

另外还想请教前文中关于垂直分层设置对温度模拟的影响问题。按照常理，提高近地面层的分辨率应该能更好地模拟近地面温度，但我的实验结果却相反。具体情况是：我对比了两种垂直分层设置
ETA0.999设置（近地面层更密）
dzstretch=1.1设置（相对较粗）
结果发现T2模拟值：ETA0.999 > dzstretch=1.1 > 实际气象站观测值，也就是说，近地面层越密，T2模拟值反而偏高越多，偏离观测值越远。

我了解到BEM主要影响W10的输出，对T2应该没有直接影响，而且T2的插值计算本身应该是正确的。那么这种现象是否可能是因为近地面层过密导致某些物理过程的数值误差被放大？或者是更薄的第一层影响了模拟中计算的某些部分？还是有其他可能的原因，比如我的模拟分辨率在d03是500m，而您的可能是1km？

想请教您是否见过这种情况？

Ropshin

Ropshin 发表于 2025-9-2 13:34
明白您说的意思了，确实是不太懂这方面。我之前所有实验第一层的高度都到26m，尝试设置过与您类似值来计 ...

另外补充一下我参照您的namelist设置，其他修改中，除了2410行中的" do iz_u=1, nz_u" 改成 "do iz_u=1, nz_um-1"这一修改以外，剩下都修改了（我用的是wrf4.3.3，没找到这一段），实在不好意思麻烦层主了

&time_control
run_days                            = 0,
run_hours                           = 0,
run_minutes                         = 0,
run_seconds                         = 0,
start_year                          = 2022, 2022, 2022,
start_month                         = 07,   07,   07,
start_day                           = 19,   19,   19,
start_hour                          = 16,   16,   16,
end_year                            = 2022, 2022, 2022,
end_month                           = 07,   07,   07,
end_day                             = 21,   21,   21,
end_hour                            = 16,   16,   16,
interval_seconds                    = 3600
input_from_file                     = .true.,.true.,.true.,
history_interval                    = 60,  60,  60,
frames_per_outfile                  = 1, 1, 1,
restart                             = .false.,
restart_interval                    = 1440,
io_form_history                     = 2
io_form_restart                     = 2
io_form_input                       = 2
io_form_boundary                    = 2
iofields_filename                   = "outfields.txt"
/

&domains
time_step                           = 18, （这里原来设的27，直接w_cfl崩掉，现在基本上最高cfl能达到1.8+，估计还得再减小time_step）
time_step_fract_num                 = 0,
time_step_fract_den                 = 1,
max_dom                             = 3,
e_we                                = 151,    151,    151,
e_sn                                = 151,    151,    151,
e_vert                              = 55,     55,     55,
eta_levels                          = 1.,          0.999461463, 0.999281951, 0.999102439,
                                       0.998922927, 0.998743415, 0.99748677,
                                       0.996230185, 0.994973600, 0.993716955, 0.992334723,
                                       0.990814209, 0.989141703, 0.987301886, 0.985278130
                                       0.983051956, 0.980603218, 0.977909565, 0.974946558,
                                       0.971687257, 0.968101978, 0.964158237, 0.959820092,
                                       0.955048144, 0.949799001, 0.944024920, 0.937673509,
                                       0.930686891, 0.923001587, 0.914547801, 0.905248582,
                                       0.895019472, 0.883767486, 0.871390283, 0.857775331,
                                       0.842798889, 0.826324821, 0.808203340, 0.788269699,
                                       0.766342700, 0.742223024, 0.715691328, 0.68650645,
                                       0.654403150, 0.619089544, 0.580244482, 0.537514985,
                                       0.490512520, 0.438809812, 0.381936818, 0.319376528,
                                       0.250560224, 0.174862280, 0.091594524, 0.000000000,
p_top_requested                     = 5000,
num_metgrid_levels                  = 38,
num_metgrid_soil_levels             = 4,
dx                                  = 4500,
dy                                  = 4500,
grid_id                             = 1,     2,     3,
parent_id                           = 0,     1,     2,
i_parent_start                      = 1,     50,     52,
j_parent_start                      = 1,     50,     52,
parent_grid_ratio                   = 1,     3,     3,
parent_time_step_ratio              = 1,     3,     3,
feedback                            = 0,
smooth_option                       = 0
sfcp_to_sfcp                        = .true.,
/

&physics
physics_suite                       = 'CONUS'
mp_physics                          = 3,    3,    3,
cu_physics                          = 0,    0,    0,
ra_lw_physics                       = 1,    1,    1,
ra_sw_physics                       = 1,    1,    1,
bl_pbl_physics                      = 8,    8,    8,
sf_sfclay_physics                   = 1,    1,    1,
sf_surface_physics                  = 2,    2,    2,
radt                                = 45,   45,   45,
bldt                                = 0,     0,     0,
cudt                                = 0,     0,     0,
icloud                              = 1,
use_wudapt_lcz                      = 1,
num_land_cat                        = 41,
sf_urban_physics                    = 0,     0,     3,
fractional_seaice                   = 0,
/

&fdda
/

&dynamics
hybrid_opt                          = 2,
w_damping                           = 1,
diff_opt                            = 2,      2,      2,
km_opt                              = 4,      4,      4,
diff_6th_opt                        = 2,      2,      2,
diff_6th_factor                     = 0.12,   0.12,   0.12,
base_temp                           = 290.
damp_opt                            = 3,
zdamp                               = 5000.,  5000.,  5000.,
dampcoef                            = 0.2,    0.2,    0.2,
khdif                               = 0,      0,      0,
kvdif                               = 0,      0,      0,
non_hydrostatic                     = .true., .true., .true.,
moist_adv_opt                       = 1,      1,      1,
scalar_adv_opt                      = 1,      1,      1,
gwd_opt                             = 0,      0,      0,
/

&bdy_control
spec_bdy_width                      = 5,
specified                           = .true.
/

&grib2
/

&namelist_quilt
nio_tasks_per_group = 0,
nio_groups = 1,
/

tbag

Ropshin 发表于 2025-9-2 13:34
明白您说的意思了，确实是不太懂这方面。我之前所有实验第一层的高度都到26m，尝试设置过与您类似值来计 ...

"按照常理，提高近地面层的分辨率应该能更好地模拟近地面温度，但我的实验结果却相反"

这个我并不认为一定，很多理论上的东西实际操作起来达不到想要的效果。
说实话我并不知道你这个问题的答案，我只是从我理解的bepbem角度来去想解决一些可能运行时出现的问题，与观测调整的话我估计需要你自己研究下了
这里我上传一份Alberto Martilli他自己经常用的一个 BEPBEM 的namelist吧，你可以根据他的试着去调整, 他的版本是4.5.1

&domains
time_step                           = 10,
time_step_fract_num                 = 0,
time_step_fract_den                 = 1,
max_dom                             = 2,
e_vert                              = 44,    44,    44,  44,

eta_levels                          = 1,0.9987,0.9965,0.9933,0.9888,0.9824994,0.9735,0.961,0.944,0.9215,0.8945,0.864268,
                                       0.832804,0.801339,0.769875,0.725397,0.669601,0.617113,0.567768,0.521411,0.477892,0.437067,
                                       0.398799,0.362955,0.329411,0.298046,0.268744,0.241395,0.215894,0.19214,0.170037,0.149493,0.13042,
                                       0.112735,0.096359,0.081214,0.067228,0.053319,0.04246,0.031549,0.02154,0.012374,0.003997,0,
p_top_requested        = 1000,
num_metgrid_levels                  = 138,
num_metgrid_soil_levels             = 4,
parent_grid_ratio =  1,     3,
i_parent_start    =  1,    27,
j_parent_start    =  1,    20,
e_we              =  100,  151,
e_sn              =  100,  151,
dx=3000,1000,
dy = 3000,1000,

grid_id                             = 1,     2, 3,
parent_id                           = 0,     1, 2,
parent_time_step_ratio              = 1,     3,  3,
feedback                            = 0,
smooth_option                       = 0,
interp_theta           = .true.,               ! convert ECMWF T to theta (see Umek et al. 2021 Appendix B)
interp_type                    = 2,                    ! vertical interpolation linear in log(p) - default
extrap_type                    = 2,                    ! use lowest level as constant below ground (non-temperature variables) - default
t_extrap_type                  = 2,                    ! standard atmospheric lapse rate 6.5 K/km - default
use_surface                    = .true.,               ! surface data used in vertical inter/extra-polation - default
smooth_cg_topo         = .true.,               ! smoothing of boundary topography - default
/


&physics
mp_physics                          = 6,     6,     6,
ra_lw_physics                       = 1,     1,     1,
ra_sw_physics                       = 1,     1,     1,
radt                                = 10,    10,    10,
sf_sfclay_physics                   = 1,     1,     1,
sf_surface_physics                  = 4,     4,     4,
bl_pbl_physics                      = 0,     0,     0,
bldt                                = 0,     0,     0,
cu_physics                          = 0,     0,     0,
cudt                                = 5,     5,     5,
isfflx                              = 1,
ifsnow                              = 1,
icloud                              = 1,
surface_input_source                = 1,
use_wudapt_lcz                      = 1,
use_lcz_interpolation               = 1,
num_soil_layers                     = 4,
num_urban_hi                        = 9,
num_land_cat                        = 61,
sf_urban_physics                    = 3,     3,     3,
slope_rad                           = 1,     1,     1,
topo_shading                        = 1,     1,     1,
topo_wind                           = 0,     0,     0,
shadlen                             = 25000,
/


&dynamics
diff_opt                            = 2,      2,      2,
mix_full_fields                     =.true.,
km_opt                              = 5,      5,      5,
diff_6th_opt                        = 1,      1,      1,
diff_6th_factor                     = 0.12,   0.12,   0.12,
base_temp                           = 290.,
damp_opt                            = 3,
zdamp                               = 5000.,  5000.,  5000.,  5000.,
dampcoef                            = 0.2,    0.2,    0.2,    0.2,
khdif                               = 300,      300,      300,
kvdif                               = 300,      300,      300,
non_hydrostatic                     = .true., .true., .true.,
moist_adv_opt                       = 1,      1,      1,
scalar_adv_opt                      = 1,      1,      1,
use_theta_m                         = 1,
epssm                               = 0.1,0.1,0.1,
/
&bdy_control
spec_bdy_width                      = 5,
specified                           = .true.
/

&grib2
/

&namelist_quilt
nio_tasks_per_group = 0,
nio_groups = 1,
/

Ropshin

tbag 发表于 2025-9-4 07:10
"按照常理，提高近地面层的分辨率应该能更好地模拟近地面温度，但我的实验结果却相反"

这个我并不认为 ...

谢谢层主分享！我这边再结合Alberto Martilli的文章参数设置和您分享的namelist研究调整一下